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3,4⁃二羟基苯乙酮抑制NF⁃κB核转位减轻脂多糖诱导巨噬细胞炎症反应

2018-05-11张代娟刘江月王建英

实用医学杂志 2018年7期
关键词:细胞核辛伐他汀活化

张代娟 刘江月 王建英

潍坊医学院病理生理教研室(山东潍坊261053)

动脉粥样硬化(AS)是一种慢性炎性疾病[1]。巨噬细胞参与了AS发生发展的整个过程(脂质条纹、斑块形成及破裂)。活化的巨噬细胞氧化活性增强,释放多种炎症介质,可通过胞内炎性信号通路扩大炎症反应。NF⁃κB的活化是一个中心环节。NF⁃κB核易位而具有活性,调控与AS炎症反应相关的多种因子的转录和表达,参与AS炎症反应[2]。因此,从不同环节寻找抑制NF⁃κB活性的药物,用于治疗和预防与NF⁃κB有关的疾病,是当前药物研究的热点。而挖掘祖国医学,从中草药及其提取物中开发价廉、服用方便且能有效防治AS发生发展的药物已凸显明显的优势。3,4⁃DHAP是从秃毛冬青叶中提取的单体成分,具有活血通脉、消肿止痛、清热解毒等作用[3]。本课题组前期研究发现3,4⁃DHAP能抑制巨噬细胞的炎症反应[4],并降低兔血浆TNF⁃α及减少兔AS斑块中VCAM⁃1的表达,具有抗炎作用[5]。但其抗炎机制尚不明确,目前国内外研究较少。因此,本研究以NF⁃κB信号通路为切入点,以巨噬细胞为研究对象,探讨3,4⁃DHAP抗炎的可能机制,有助于我们更全面地了解3,4⁃DHAP药理机制,为临床应用提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 细胞株与试剂RAW264.7购自中国科学院上海细胞所;3,4⁃DHAP(纯度99.9%)日本TCI,批号:D2345⁃5G。LPS、Western blot相关试剂(SANTA CRUZ);TNF⁃α、VCAM⁃1 ELISA试剂盒及一抗(武汉博士德生物工程有限公司);IκB qRT⁃PCR试剂盒(大连宝生物工程有限公司),P⁃IκB、IκB多克隆抗体(美国RabMAb公司);NF⁃κBp65多克隆抗体(美国Abcam公司)。

1.2 主要仪器CO2培养箱(美国Thermo Forma公司);DYCZ⁃25D型电泳仪(北京市六一仪器厂);Bio⁃Rad湿转仪、CFX96TMReal⁃Time PCR 仪(美国Bio⁃Rad公司),凝胶成像分析仪(美国Biorad公司)。

1.3 细胞培养及分组37℃、5%CO2培养箱,DMEM培养基传代培养RAW264.7细胞。随机分为正常组(A)、LPS组(B)、3,4⁃DHAP组(C)、辛伐他汀组(D)。LPS终浓度10 ng/mg,3,4⁃DHAP终浓度10⁃7mol/L,辛伐他汀终浓度10-7mol/L[6]。LPS 刺激8 h后[6],收集细胞及上清液。

1.4 ELISA检测TNF⁃α、VCAM⁃1的水平采用双抗体夹心法,按照ELISA试剂盒说明书操作。

1.5 qRT⁃PCR检测IκB mRNA表达收集处理后的细胞,提取总RNA,去除基因组DNA后进行RNA逆转录反应,以β⁃actin为内参进行RT⁃PCR反应,计算目的RNA的相对表达量,引物设计见表1。

表1 引物序列Tab.1 The sequences of the primers

1.6 Western blot检测P⁃IκB、IκB及NF⁃кB P65蛋白的表达收集处理后RAW264.7细胞,提取总蛋白,SDS⁃PAGE凝胶电泳分离蛋白后切取目的条带,以湿转法进行转膜,5%脱脂奶粉封闭1 h后加Ⅰ抗(1:500),4℃过夜,TBST漂洗3× 15 min,加入Ⅱ抗孵育1 h,TBST漂洗3×15 min,ECL化学发光,暗室曝光显影,图像分析。

1.7 Western blot检测细胞核内NF⁃кB P65蛋白表达参照文献[7-8]报道的方法提取核蛋白,Western blot法同上。

1.8 统计学方法实验数据以表示,应用SPSS 18.0统计学软件进行分析,采用单因素方差分析,组间比较用LSD检验分析,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 TNF⁃α、VCAM⁃1的分泌与A组比较,B组TNF⁃α、VCAM⁃1分泌显著增多(P< 0.05);与B组比较,C、D 组TNF⁃α、VCAM⁃1分泌均显著减少(P<0.05),且C组较D组减少显著(P<0.05),说明3,4⁃DHAP对LPS诱导RAW264.7细胞TNF⁃α、VCAM⁃1分泌有明显的抑制作用,且作用效果优于辛伐他汀(图1)。

图1 TNF⁃α、VCAM⁃1的分泌Fig.1 The secretion of TNF⁃α and VCAM⁃1

2.2 IκB、P⁃IκB蛋白的表达与A组比较,B组P⁃IκB/IκB比值显著增加(P< 0.05);与B组比较,C、D组P⁃IκB/IκB比值均明显减少(P< 0.05),且C组较D组减少明显(P<0.05),说明3,4⁃DHAP对LPS诱导RAW264.7细胞IκB蛋白磷酸化有明显的抑制作用,且作用效果好于辛伐他汀(图2)。

2.3 IκB mRNA的表达与A组比较,B组IκB mRNA表达显著减少(P<0.05);与B组比较,C、D组IκB mRNA表达均明显增加(P<0.05),且C组较D组表达更加显著,差异有显著性(P<0.05),说明3,4⁃DHAP促进LPS诱导RAW264.7细胞IκB mRNA表达,且作用效果优于辛伐他汀(图3)。

图3 IκB mRNA 的表达Fig.3 The expression of IκB mRNA

2.4 NF⁃κBp65蛋白核转位与A组比较,B组细胞核内NF⁃κB蛋白表达明显增多(P<0.01);与B组比较,C、D组细胞核内NF⁃κB蛋白表达均显著减少,且C组较D组减少更为明显,差异有显著性(P<0.05),说明 3,4⁃DHAP抑制 LPS诱导RAW264.7细胞NF⁃κB核转位,且作用效果优于辛伐他汀(图4、5)。

图4 细胞核NF⁃κBp65蛋白表达Fig.4 The expression of nuclear NF⁃κBp65 protein

3 讨论

AS是众多心脑血管疾病共同的基本病理过程,对人类健康造成严重危害,寻找有效防治药物已成为医药界的重要任务。巨噬细胞是动脉粥样硬化病变的主要细胞,是动脉粥样硬化病变进展的一个特征。活化的巨噬细胞释放多种炎症介质,扩大炎症反应,推动动脉粥样硬化的发展[9]。3,4⁃DHAP是本课题组致力研究多年的一种药物。本研究通过LPS诱导RAW264.7细胞发现上清液中TNF⁃α、VCAM⁃1水平均明显升高,而3,4⁃DHAP对TNF⁃α、VCAM⁃1分泌有明显的抑制作用,说明3,4⁃DHAP可以抑制活化的巨噬细胞所介导的炎症反应,这与本课题组在前期工作中发现 3,4⁃DHAP 具有抗炎作用的结果[4]是一致的。

图5 细胞质NF⁃κBp65蛋白表达Fig.5 The expression of cytosolic NF⁃κBp65 protein

研究表明,NF⁃κB信号通路参与慢性炎症的反应过程,如动脉粥样硬化、风湿性关节炎等[10]。NF⁃κB是一种重要的核转录因子,对多种促炎症细胞因子、黏附分子、趋化因子的表达起着关键的调控作用[11]。例如 IL⁃1,6,8,TNF⁃α,ICAM⁃1,VCAM⁃1等,这些基因的启动子和增强子中存在一个或多个κB序列,因此,NF⁃κB的激活是这些基因活化的前提,是形成AS的前提[12]。IκB激酶是NF⁃κB核转位的关键酶,在正常细胞中,NF⁃κB与抑制因子IκB结合以无活性的状态存在于细胞浆中,当细胞受到氧化应激等因素刺激时,IκB磷酸化降解,NF⁃κB迅速从细胞浆易位到细胞核,与相应基因的κB位点结合,上调这些基因的转录活性及蛋白表达[13]。YU等[14]研究发现抑制NF⁃κB活性可明显降低LPS诱导RAW264.7细胞TNF⁃α、IL⁃1的表达。李旎等[15]研究发现抑制IκB磷酸化,下调NF⁃κB活性,能明显减少LPS诱导RAW264.7细胞TNF⁃α分泌。本研究发现LPS诱导RAW264.7细胞核内NF⁃κB蛋白含量明显增多,3,4⁃DHAP干预后,IκB蛋白表达显著增加,细胞核内NF⁃κB蛋白含量明显减少,表明NF⁃κB核转位明显受到抑制,同时上清中TNF⁃α、VCAM⁃1水平显著降低,表明抑制NF⁃κB核转位可减轻炎症反应,与前人的研究结果一致。

总之,本研究证实了3,4⁃DHAP对LPS诱导RAW264.7细胞分泌TNF⁃α、VCAM⁃1具有明显的抑制作用,3,4⁃DHAP通过抑制NF⁃κB核转位,有效抑制LPS诱导RAW264.7细胞炎症反应。

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